<<
>>

Виды кардиологического картирования

Собственно термин «картирование» (англ. «mapping»), вероятно, в исследовании функций сердца впервые появился благодаря развитию методики ЭКГ-картирования (англ. «body surface potential mapping, BSPM»).

Сущность этой методики и ее применение описаны в разделах 1.8 и 1.9. Однако с появлением новых технических возможностей были разработаны и другие варианты «картирования» электрического поля сердца, сердечных потенциалов, а также других связанных с ними функций.

Так, прямым «потомком» ЭКГ-картирования явилась разработанная в течение последних 15 лет методика ECG Imaging (ECG-I, «ЭКГ- визуализация») [168]. В этой методике пациенту проводится ЭКГ- картирование с большим количеством отведений (в типичном случае 224) одновременно или непосредственно друг за другом с компьютерной томографией грудной клетки для определения формы грудной клетки и сердца. Затем, с помощью математической модели и компьютерных расчетов производится вычисление эпикардиальных потенциалов и эпикардиальных изохронных карт (см. рис. 1.2) [219].

Сначала методика проходила апробацию в лаборатории [167, 168] и на редких случаях интраоперационной регистрации эпикардиальных потенциалов у пациентов, с 2005 года стали появляться публикации о

клинических применениях. Так, в 2005 году был опубликовано сообщение об обследовании спортсмена 29 лет, поступившего в клинику по поводу ЖЭС с высоким риском развития ЖТ. Неинвазивная ЭКГ-визуализация была проведена до выполнения каких-либо инвазивных процедур, но ее результат в точности совпал с результатами проведенного впоследствии ЭФИ [125].

Рис. 1.2 Схема методики элек­трокардиографической визу­ализации (ECG-I). А = серия поперечных КТ-срезов, В = ре­гистрация поверхностных по­тенциалов с помощью пояса из 224 электродов, С = создание компьютерной модели поверх­ности грудной клетки и эпи­карда на основании КТ-срезов,

D = расчет потенциалов на поверхности эпикарда [103].

В 2008 году один из пионеров разработки ECG-I, Yoram Rudy, опубликовал результаты исследования 8 пациентов с ХСН (III-IV ФК по NYHA) на фоне ресинхронизирующей терапии. Регистрация поверхностных ЭКГ проводилась по сетке от 220 до 250 отведений, затем высчитывались потенциалы на поверхности миокарда, электрограммы отдельных точек и изохронные карты. Исследователями был разработан количественный индекс электрической синхронии (Esyn), характеризующий среднее различие времени начала деполяризации на латеральных стенках ПЖ и ЛЖ, на основании которого оценивалась эффективность ресинхронизирующей терапии [185].

Дальнейшие публикации (например [104, 105]) также показали, что методика ЭКГ-визуализации имеет клиническое значение в определении причин и характера аритмий (локус эктопической активности, дополнительные проводящие пути и др.), то есть может конкурировать с используемым уже много лет электрофизиологическим исследованием.

Система ECG-I довольно хорошо определяет последовательность активации различных отделов миокарда, позволяет строить изохронные карты (см. рис. 1.3). Однако ее применимость в диагностике ишемических изменений миокарда до сих пор не показана.

Кроме поверхностного ЭКГ-картирования и построен­ных на его основе методик (как, например, ECG-I) существуют и методы непосредственной регис­трации потенциалов с наружной или внутренней поверхности миокарда.

Методика эпикардииаль- ного картирования, по понятным причинам, имеет ограниченное клиническое применение. Пос­кольку технически запись эпи- кардиальных потенциалов возможна только во время операции на открытом сердце, эти исследования имеют преимущественно фундаментальное значение.

Nash M.P., Bradley C.P. с соавт. исследовали 14 пациентов, которым была выполнена операция на открытом сердце (8 по поводу ИБС, 6 по поводу порока аортального клапана). На начальном этапе операции, после вскрытия перикарда, на желудочки сердца натягивался «носок», содержащий 256 электродов для регистрации эпикардиальных электрограмм.

Анализу подвергался параметр, характеризующий время начала и окончания потенциала действия (ПД) в области миокарда, прилежащей к электроду, в зависимости от предшествующего диастолического интервала. В

дальнейшем оценивалась гетерогенность ПД и связь с риском развития аритмий [165].

В большинстве работ, посвященных эпикардиальному картированию, речь идет о животных моделях. Например, в работе Munoz del Romeral L. с соавт. по эпикардиальным регистрациям у здоровых собак и собак с ИМ определялась последовательность активации участков субэпикардиального миокарда и проводилось сравнение с выявлением зоны начальной активации методом равновесной радионуклидной ангиографии [159].

Гораздо большее применение, как в клинической практике, так и в лабораторных исследованиях, имеет так называемое эндокардиальное картирование. Родоначальником этой методики является рутинное электрофизиологическое исследование (ЭФИ). Техническое развитие позволило вводить в различные отделы миокарда катетеры с большим количеством электродов, точно определять их взаимное размещение, а также обеспечивать их постоянное положение в необходимых точках.

Volkmer M., Ouyang F., Deger F. с соавт. опубликовали работу по эндокардиальному картированию у 47 пациентов с ЖТ, направленных на аблацию. Электрофизиологи-ческое исследование проводилось с использованием системы электро-анатомического картирования CARTO (Израиль). У пациентов во время синусового ритма и во время искусственной стимуляции желу-дочка потенциалы регистри-ровались в среднем в 200 точках эндокарда ЛЖ, во время эпизодов ЖТ - в 140 точках. Преимуществом системы CARTO является возможность построения объемной модели желудочка с ви зуализацией процессов деполяризации и реполяризации (см. рис. 1.4). Авторы изучали эффективность аблации в зависимости от возможности проведения полного протокола ЭФИ во время пароксизма ЖТ [215].

Jadidi A.S., Duncan E., Miyazaki S. с соавт. описали исследование 18 пациентов с фибрилляцией предсердий. Пациентам проводилось

многополюсное картирование эндокарда ЛП двухпетлевым 20-польным катетером (более 400 точек) с целью изучения феномена «фрагментированных электрограмм» и их связи с локализацией оптимального места для аблации.

Интересно, что, согласно выводам авторов, фрагментированные электрограммы, широко изучаемые в настоящее время как маркеры оптимальной локализации для аблации, имеют преимущественно функциональный характер, динамичны и не связаны со стабильными (аритмогенными) областями электрической негомогенности органической или функциональной природы [126].

Для построения

эндокардиальных изохронных карт активации важное значение имеет методика, используемая для определения момента активации точки миокарда под электродом. В работе Del Carpio Munoz F. с соавт.

[82] показано, что в исследованиях используются различные рефе­рентные точки: момент первого отклонения электрограммы, пик электрограммы, максимальный от­рицательный наклон (отрицатель­ный экстремум дифференциала по времени) электрограммы и другие.

Также имеет значение выбор между регистрацией (псевдо)уни- полярных и биполярных отведений. Однако каждая из методик может давать ошибочные

данные (учитывая сигналы «ближнего поля» и «дальнего поля»), что требует дальнейших исследований.

В работе Coletta J.E., Rosenthal N., Costa M.A. [75] описана интересная система трехмерного навигационного электромеханического картирования NOGATM (Biosense Webster). Принцип работы заключается в регистрации потенциалов на эндокарде при помощи гибкого катетера с униполярным и биполярным электродами с одновременным автоматическим определением положения конца катетера в магнитном поле, создаваемом специальными подкладкам под спиной пациента. Таким образом, после многочисленных измерений получается, с одной стороны, эндокардиальная карта распределения потенциалов, с другой стороны - усредненная внутренняя геометрия камеры сердца, причем имеется возможность определения коэффициента как линейного, так и триангулярного укорочения. Система прошла апробацию в сравнении со сцинтиграфическим методом и с МРТ - золотым стандартом в выявлении жизнеспособного миокарда [75].

Однако все же большинство работ по эндокардиальному картированию посвящены проблеме диагностики и лечения нарушений ритма сердца, построению изохронных карт активации участков миокарда, синхронности возбуждения желудочковых сегментов. Количество работ, посвященных диагностике различных форм ИБС, существенно меньше. Кроме этого, нам видятся два существенных ограничения эндокардиального картирования. Во- первых, регистрация потенциалов происходит не одновременно, а последовательно, путем подведения катетера к различным участкам миокарда. Даже при использовании 20-польного катетера требуется регистрация в 10 и более положениях для получения относительно полной карты. Во-вторых, процедура требует катетеризации сердца и проводится под общим ингаляционным наркозом. Конечно, при использовании современных систем риск осложнений минимален [215], однако стоимость и сложность процедуры существенно выше, чем при поверхностном ЭКГ-картировании.

Следует отметить, что в современной литературе термин «картирование» («mapping») относится не только к электрокардиографическим методам регистрации сердечной деятельности. Так, в лабораторной практике за последние 15 лет произошли революционные изменения благодаря методике оптического картирования (optical mapping) [66]. При этой методике целое сердце животного или препарат миокарда в питательном растворе насыщается специальным люминофором, способным связываться с мембраной клеток. При возбуждении кардиомиоцитов длина волны люминесценции меняется пропорционально трансмембранному потенциалу, что регистрируется оптическим способом (см. рис. 1.5) [66, 218].

Рис. 1.5. Изохронная карта возбуждения желудочков (сердце крысы) при апикальном стимулировании, зарегистрированная методом оптического картирования [66].

Методика была многократно проверена сравнением с результатами синхронного эпикардиального картирования [65, 218]. Без сомнения, методика оптического картирования представляет собой мощный инструмент изучения электрофизиологических свойств сердца. Однако она имеет и существенные ограничения. Во-первых, по понятным причинам, ее применение невозможно у пациентов. Во-вторых, люминофор пронизывает всю толщу сердечной мышцы, поэтому сигнал из каждой точки представляет собой некую сумму излучений из клеток определенного объема, что ограничивает пространственное разрешение данной методики [218]. Кроме того, как и методика эндокардиального картирования, оптическое картирование используется преимущественно для исследования нарушений ритма сердца и лишь в меньшей степени - для изучения изменений миокарда при различных формах ИБС.

Таким образом, в клинической практике существуют инвазивные катетер-базированные методики регистрации изохронных карт (необходимость катетеризации, общий наркоз, сложность, стоимость и длительность процедуры), ЭКГ-визуализация (необходимость использования лучевого метода (КТ) или затратного по времени, ЭКГ-синхронизированного метода (МРТ) для определения морфологии грудной клетки и сердца) и классическое ЭКГ-картирование (отсутствие точной анатомической привязки различных зон картограммы к точкам миокарда).

Группа ученых Provost J., Lee W., Fujikura K., Konafagou E. с соавт. [179] в 2005-2010 годах разработала методику визуализации электромеханической волны (Electromechanical Wave Imaging, EWI) - полностью неинвазивную, не связанную с ионизирующим излучением ультразвуковую методику, при которой регистрируется момент перехода участков миокарда от расслабленно состояния к сокращению. Изохронная карта таких переходов (названных электромеханической волной), по мнению авторов, соответствует изохронной карте распространения потенциалов в миокарде.

Соответствие изохронных карт активации, полученных новым ультразвуковым методом (см. рис. 1.6) и конвенционным прямым эпикардиальным картированием и другими методиками, было подтверждено опытным путем [134, 174]. Нам, как и авторам этих работ, видится, что такая неинвазивная ультразвуковая методика, в случае ее валидизации в клинике и разработки возможности получения не только сечений сердца, но и трехмерных поверхностей или даже объемных моделей камер сердца, могла бы в значительной мере конкурировать с классическими или вновь разрабатываемыми методиками электрофизиологического исследования и с методикой ЭКГ-визуализации (ECG-I, см. выше). Тем не менее, данная методика ограничена лишь регистрацией момента начала сокращения участков миокарда, то есть получением изохронных карт, что недостаточно для диагностики изменений миокарда при различных формах ИБС. Кроме того, методика еще находится на стадии валидизации в реальных клинических условиях.

В заключение следует упомянуть метод, разработанный исключительно для картирования гетерогенности сокращения миокарда. Современные SPECT-приложения достаточно точно рассчитывают геометрию внутренней поверхности ЛЖ в каждый момент сердечного цикла, что позволяет надежно характеризовать общую сократимость миокарда и фракцию выброса [102]. Однако динамика внутренней поверхности ЛЖ не всегда соответствует региональной сократимости. Для количественной оценки гетерогенности (асинхронизма) региональной сократимости был разработан метод с использованием 99mTc-метокси-изобутил изонитрила (МИБИ) для построения ЭКГ-синхронизированных полярных изохронных карт ЛЖ (см. рис. 1.7).

Рис. 1.7. Полярные карты синхронности сокращения ЛЖ, зарегистрированные при ОФЭКТ методом фазового картирования; слева - нормальный ЛЖ, справа - ЛЖ после ИМ [200, с изм.].

В работе Sugihara H., Yonekura Y., Matsumoto T., Sasaki Y. [200] были исследованы 12 здоровых субъектов и 38 пациентов с постинфарктным кардиосклерозом с использованием вышеописанной методики. Асинхронизм региональной сократимости оценивался при помощи индекса SDP (стандартного отклонения пика фазы сокращения), была продемонстрирована связь этого индекса с развитием систолической дисфункции миокарда [200].

В качестве итога в таблице 1.2 обобщенно приведены описания, преимущества и недостатки используемых в настоящее время методик «картирования» сердечной деятельности (кроме поверхностного ЭКГ - картирования, см разделы 1.7 и 1.8).

Табл. 1.2. Сопоставление используемых в настоящее время методик «картирования» сердечной деятельности (кроме поверхностного ЭКГ - картирования).________________________________________________________
Методика картирования Преимущества Недостатки
ECG-I (поверхностное ЭКГ-картирование с последующим расчетом эпикардиальных потенциалов) неинвазивность получение картограмм не непосредственно, а с помощью математической модели; ионизирующее излучение (КТ) или длительность регистрации (МРТ)
эпикардиальное

картирование:

наложение электродов на эпикард

непосредственное

получение

эпикардиальных

картограмм

применение только во время операций на открытом сердце; нефизиологичность условий регистрации
эндокардиальное

картирование:

регистрация эндокардиальных потенциалов при помощи введенных в полости сердца катетеров

непосредственное

получение

эндокардиальных

картограмм

инвазивность; необходимость (множественной) катетеризации сердца; последовательная регистрация групп электрограмм; необходимость анестезии; длительность, сложность и стоимость процедуры
оптическое

картирование:

регистрация изменения

флюоресценции

люминофора при

изменении

трансмембранного

потенциала

неинвазивность; одновременная регистрация потенциалов на всей поверхности сердца только лабораторное применение на животных моделях; опосредованная регистрация через изменение свойств люминофора

Методика картирования Преимущества Недостатки
визуализация электро­механической волны:

регистрация ультразвуковым методом момента перехода участков миокарда от состояния расслабления к сокращению

неинвазивность;

получение

информации о возбуждении участков всей толщины сердечной стенки; низкая стоимость, быстрота и мобильность исследования

недостаточная клиническая валидированность; определение только одного параметра функции миокарда (момента начала сокращения)
фазное картирование при помощи ОФЭКТ:

исследование сокращения участков миокарда при помощи анализа активности излучения

радиофармпрепарата

неинвазивность использование радиофармпрепаратов; стоимость и длительность исследования; низкая разрешающая способность; анализ механических, но не электрических свойств миокарда

1.1.

<< | >>
Источник: Банзелюк Егор Николаевич. Информативность оценки сегментарной электрической активности методом поверхностного ЭКГ-картирования при хронических формах ИБС и некоронарогенных поражениях миокарда. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. г. Москва, 2014. 2014

Еще по теме Виды кардиологического картирования:

  1. 2.3.1. Кардиологические методы исследования
  2. Методология эндокардиального картирования
  3. ЭКГ-картирование: описание метода и спектр диагностических возможностей
  4. ЭКГ-картирование в диагностике ИБС
  5. Алгоритм автоматизированного многополюсного ЭКГ - картирования
  6. Виды решеток клеточных автоматов
  7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ВИДЫ
  8. Дезинсекция - виды, способы, средства дератизации
  9. Свойства и виды моделей клеточных автоматов
  10. Виды аритмий, механизмы их запуска и поддержания, методы лечения
  11. Виды микробиологического мониторинга в отделениях акушерского профиля
  12. ОТДЕЛЬНЫЕ ВИДЫ НЕТУБЕРКУЛЕЗНЫХ МИКОБАКТЕРИЙ, ПАТОГЕННЫЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА
  13. Результаты цветового допплеровского картирования с пульсовой допплерометрией гениталий женщин, перенесших органосохраняющие операции на органах малого таза.